(57)【要約】  【課題】負荷の故障により引き起こされる連鎖破壊を回避することができる自動販売機を提供する。  【解決手段】前記負荷手段を駆動するドライブ手段４と、負荷の動きを検出する負荷動作検出手段６と、負荷を駆動する信号を出力する制御手段２と、販売状況を把握する販売状況把握手段３とを備え、商品の販売が頻繁に行われていない状態を把握して、複数の負荷を順次テスト駆動することにより、各負荷手段が正常に動作をしているかを事前に自動診断することができる自動販売機となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器としての機能を動かすためのモータなど複数のＤＣ負荷手段と、前記負荷手段を駆動するドライブ手段と、前記負荷手段の動きを検出する負荷動作検出手段と、前記負荷手段を駆動する信号をドライブ手段へと出力する制御手段と、販売状況を把握する販売状況把握手段とを備え、各負荷手段の動作を自動で診断することとした自動販売機。
【請求項２】
負荷を駆動する電源電圧を検出する電源検出手段を備えた請求項１記載の自動販売機。
【請求項３】
負荷に与える電源電圧を抑制する電源電圧抑制手段を備えた請求項１または２記載の自動販売機。
【請求項４】
複数の負荷で構成する群に接続される電源を一つとし、電源ラインの根元に電流検出手段を設けることとした請求項１から３いずれか一項記載の自動販売機。
【請求項５】
電流検出手段の設定値を、駆動する該当負荷に応じて切り替えることとした請求項１から４いずれか一項記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機内に構成される負荷の、故障状態を診断する機能を設けた自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機は、出荷時やローディング時に販売テストや動作テストを行う機能が備わっている。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の回路構成ブロック図を示すものである。図７に示すように、制御部１０１と、操作部１０２と、ＤＣ電源１０３と、ＤＣ電流検出回路１０４と、表示部１０５から構成されている。
【０００４】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【０００５】
制御部１０１に、操作部１０２を介してテストモードのスタート信号を入力すると、制御部１０１は、各動作テスト対象負荷を一つずつ順番にオンさせる出力をしていく。
【０００６】
電流検出回路１０４では、動作テスト対象負荷の最小負荷電流の１／２程度の検出電流レベルを設定してある。
【０００７】
動作テスト対象負荷が正常に接続されていれば、対象負荷をオンしたとき、電流検出回路１０４では、電流が流れたことを検出し、未接続ならば、電流が流れないので、電流検出回路１０４では、電流を検知しない。
【０００８】
接続されている負荷を個別に一つずつ駆動させ、該当負荷回路に所定値以上の電流が流れたか否かを検出して負荷の接続状態を判別するものである。
【特許文献１】特許第２８２２３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の自動販売機では、例えば、負荷が環境条件や経年劣化などにより不具合が発生（例えばモータ巻き線のレアショート）した場合においては、このような状態であるということを認識することはできず、負荷やその負荷を駆動するドライブ手段も連鎖破壊させてしまう場合があるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動販売機の待機状態において、負荷の状態を診断する機能を設け、負荷の故障により引き起こされる連鎖破壊を回避する自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、機器としての機能を動かすためのモータなど複数のＤＣ負荷手段と、前記負荷手段を駆動するドライブ手段と、前記負荷手段の動きを検出する負荷動作検出手段と、前記負荷手段を駆動する信号をドライブ手段へと出力する制御手段と、販売状況を把握する販売状況把握手段とを備えたものである。
【００１２】
これによって、販売状況把握手段により把握した販売が頻繁に行われていない状態の間に、複数の負荷手段をテスト駆動することとなる。
【００１３】
また、本発明の自動販売機は、負荷を駆動する電源電圧を検出する電源検出手段を備えたものである。
【００１４】
これによって、電源電圧毎に負荷の状態を判定することとなる。
【００１５】
また、本発明の自動販売機は、負荷に与える電源電圧を抑制する電源電圧抑制手段を備えたものである。
【００１６】
これによって、負荷に与える電圧を抑制することとなり、流れる電流を抑制することとなる。
【００１７】
また、本発明の自動販売機は、複数の負荷で構成する群に接続される電源を一つとし、電源ラインの根元に電流検出手段を設けたものである。
【００１８】
これによって、複数の負荷に流れる電流を一箇所で検出することとなる。
【００１９】
また、本発明の自動販売機は、電流検出手段の設定値を、駆動する該当負荷に応じて切り替える構成としたものである。
【００２０】
これによって、駆動する負荷毎に、検出電流値を変更することとなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の自動販売機は、販売状況把握手段により把握した販売が頻繁に行われていない状態の間に、制御手段により複数の負荷手段をテスト駆動し、負荷駆動時に発生する負荷動作検出信号の有無を判定し、各負荷手段が正常に動作をしているかを自動で診断することができる。
【００２２】
また、本発明の自動販売機は、検出した負荷状態と負荷特性データとの整合性がない場合は、速やかに負荷の駆動を停止することができる。
【００２３】
また、本発明の自動販売機は、不具合の生じた負荷の故障進行を抑止することができる。
【００２４】
また、本発明の自動販売機は、電流保護回路を安価に構成することができる。
【００２５】
また、複数の負荷を一つの電流保護回路で個別に監視することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
請求項１に記載の発明は、機器としての機能を動かすためのモータなど複数のＤＣ負荷手段と、前記負荷手段を駆動するドライブ手段と、前記負荷手段の動きを検出する負荷動作検出手段と、前記負荷手段を駆動する信号をドライブ手段へと出力する制御手段と、販売状況を把握する販売状況把握手段とを備え、販売状況把握手段により把握した販売が頻繁に行われていない状態の間に、複数の負荷手段をテスト駆動することにより、各負荷手段が正常に動作をしているかを自動で診断することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１の記載の発明に、負荷を駆動する電源電圧を検出する電源検出手段を備えることにより、検出した負荷状態と負荷特性データとの整合性がない場合は、速やかに負荷の駆動を停止することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明に、負荷に与える電源電圧を抑制する電源電圧抑制手段を備えることにより、負荷に与える電圧を抑制し流れる電流を抑制することとなり、不具合の生じた負荷の故障進行を抑止することとができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３いずれか一項記載の発明において、複数の負荷で構成する群に接続される電源を一つとし、電源ラインの根元に電流検出手段を設けることとすることにより、複数の負荷に流れる電流を一箇所で検出することとなり、電流保護回路を安価に構成することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４いずれか一項記載の発明において、電流検出手段の設定値を、駆動する負荷毎に、検出電流値を変更することとなり、複数の負荷を一つの電流保護回路で個別に監視することができる。
【００３１】
以下、本発明による自動販売機について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の自動販売機の回路構成ブロック図である。
【００３３】
図１において、ＤＣ電源１は、本発明の自動販売機の機能負荷や、制御をつかさどる制御手段２を動かすための電源であり、ＡＣ電源を入力として、例えば、ＤＣ２４Ｖや５Ｖを出力する。
【００３４】
制御手段２は、マイコンなどより構成され、ドライブ手段４と連結されており、ＤＣ負荷手段５を動かす信号源を出力する。
【００３５】
販売状況把握手段３は、商品が販売される間隔を監視しているものであり、商品の販売が一定時間以上なされなかった場合に、制御手段２に信号を送る。
【００３６】
ドライブ手段４は、制御手段２からの信号を受け、その信号に応じて、モータなどのＤＣ負荷手段５を駆動するものである。
【００３７】
負荷動作検出手段６は、ＤＣ負荷手段５の動きを検出するものであり、例えば、ＤＣ負荷手段５がモータの場合、その回転数を検出するものであればよい。
【００３８】
なお、本実施の形態では、ドライブ手段４、ＤＣ負荷手段５、負荷動作検出手段６は、一つしか示していないが、自動販売機においては、機能に必要な分だけ負荷を有する必要があり、複数の負荷手段５に、個別のドライブ手段４、負荷動作検出手段６を設けることはいうまでもない。
【００３９】
電源検出手段１１は、ＤＣ負荷手段１５に印加される電圧を検出するものであり、本実施の形態では、ＤＣ電源１の電圧を検出する。
【００４０】
電源電圧抑制手段２１は、ＤＣ負荷手段５に与える電圧を抑制するものである。
【００４１】
以上のように構成された自動販売機について、以下図２、図３を用いて、その動作を説明する。
【００４２】
図２は、同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャートである。
【００４３】
図３は、同実施の形態の自動販売機に使用するＤＣモータの電圧−回転数特性である。
【００４４】
まず、商品が販売されると、ＳＴＥＰ１が働き、商品の販売状況把握モードに入る。
【００４５】
ＳＴＥＰ２では、制御手段２に設けたカウンターがリセットされ、商品が最後に販売された時間を０としたのち、カウンターが加算されていく。
【００４６】
カウントした時間ｔがＴ時間（例えば２時間）経過すれば、自動販売機において、商品の販売状況が無いと判断し、消費はしばらく行われないと判断し、ＳＴＥＰ３のテストモードへ移る。
【００４７】
なお、本実施の例では、ＳＴＥＰ２は最後の販売からカウントしＴ時間後に、ＳＴＥＰ３へ移行することを示すが、従来の自販機に備わっている時計機能と併用し、テストモードへ入る時間帯は夜中などの人通りのめっきり少ない時間帯としてもよい。
【００４８】
ＳＴＥＰ３のテストモードに入り、次いでＳＴＥＰ４で、電源検出手段１１により検出されたＤＣ電源１からの出力電圧を検出し、検出値を制御手段２へ送る。
【００４９】
ＳＴＥＰ５においては、あらかじめ制御手段２に記憶させておいた、負荷特性データを呼び出し、検出したＤＣ電源１の出力電圧に相当する負荷の特性値を算出する。
【００５０】
例えば、図３は、本実施の形態で使用するＤＣモータの電圧−回転数特性であり、電源電圧がＸと定まれば、その電圧に対するモータの回転数はＹと定まる。
【００５１】
例えば、電源電圧を２４Ｖと検出すれば、モータの回転数は１９４０ｒ／ｓであるとデータが呼び出される。
【００５２】
図３に示す特性は、使用する負荷によって変わるので、あらかじめ、使用負荷の特性を取得しておき、制御手段２に記憶させておく。
【００５３】
次に、ＳＴＥＰ６では、ＤＣ負荷手段５を実際に駆動するべく、その該当負荷の前段に設けられたドライブ手段４へ、駆動信号を発生する。
【００５４】
このとき、駆動信号は、電源電圧を１００％与えるようなドライブ信号となる。例えば、ＤＣ負荷手段２がＤＣモータであり、モータをＰＷＭ制御する場合は、デューティー１００％ということである。
【００５５】
ＳＴＥＰ７でＤＣ負荷手段５が動くわけであるが、その動作状態を負荷動作検出手段６で検出する。
【００５６】
負荷手段５がモータであれば、その回転数を取得し、検出値は制御手段２へ送られる。
【００５７】
次に、ＳＴＥＰ８で、ＳＴＥＰ５で算出したデータと、実際の負荷の動きにより検出したデータを比較する。
【００５８】
比較データが一致しなければ、ＳＴＥＰ９へ進み、負荷が異常状態にあると判断し、ＳＴＥＰ１０において、負荷が駆動できる最低電圧を設定し、電源電圧抑制手段２１に送り、以後負荷に与える電源電圧は抑制される。
【００５９】
例えば、図１では、電源電圧抑制手段２１は、負荷に印加される電源を降圧させる構成を示したが、負荷に印加される電圧が抑制されれば良いわけであるから、電源電圧抑制２１は、ドライブ手段４に与える信号のデューティー比を変更しても良い。
【００６０】
例えば、ドライブ手段４が、リレーなどの場合は、電源電圧に対し、シリーズに降圧回路を設けてもよいし、半導体などを用いる場合は、デューティー比を変更するほうが良い。
【００６１】
ＳＴＥＰ１１では、自動販売機に従来から設けてある表示部に異常を表示し、テストモードを終了する。
【００６２】
また、ＳＴＥＰ８で比較データが一致すれば、負荷は正常と判断し、テストモードを終了する。
【００６３】
以上のように、本実施の形態においては、機器としての機能を動かすためのモータなど複数のＤＣ負荷手段と、負荷を駆動するドライブ手段と、負荷の動きを検出する負荷動作検出手段と、負荷を駆動する信号をドライブ手段へと出力する制御手段と、販売状況を把握する販売状況把握手段とを備え、販売状況把握手段により把握した販売が頻繁に行われていない状態の間に、複数の負荷手段をテスト駆動することにより、各負荷手段が正常に動作をしているかを自動で診断することができる。
【００６４】
また、負荷を駆動する電源電圧を検出する電源検出手段を備えることにより、負荷状態と負荷特性データとの整合性がない場合は、速やかに負荷の駆動を停止することができる。
【００６５】
また、負荷に与える電源電圧を抑制する電源電圧抑制手段を備えることにより、負荷に与える電圧を抑制し流れる電流を抑制することとなり、不具合の生じた負荷の故障進行を抑止することとができる。
【００６６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の自動販売機の回路接続構成ブロック図である。
【００６７】
図５は、同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャートである。
【００６８】
図６は、同実施の形態の自動販売機の電流検出手段の回路構成ブロック図である。
【００６９】
なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
図４において、自動販売機における、一つのＤＣ電源１ａで駆動できる負荷の群れを３１ａ、３１ｂとする。
【００７１】
例えば、負荷の郡れは、一つのＤＣ電源１ａと、モータａ、モータｂ、モータｃと、電流検出手段３２ａにより成り立つものであり、その結線は、複数の負荷を並列接続し、電流検出手段３２ａを、ＤＣ電源１ａのプラスラインもしくは、マイナスラインに設けた構成となる。
【００７２】
また、電流検出手段３２ａは、プラスもしくはマイナスライン上の集合結線上に設けたものである。
【００７３】
ドライブ手段４ａは、モータａ、ｂ、ｃを駆動する回路を示す。
【００７４】
本実施の形態では、上記構成の群れをもう一つ示し、３１ｂの群れとするが、説明は割愛し、３１ａの群れを代表として、説明をする。
【００７５】
以下、その動作について、図５を用いて説明する。
【００７６】
テストモードに入ると、ＳＴＥＰ２１において、まず、負荷を順次一つずつ駆動するべく、駆動モータをモータａと設定する。
【００７７】
ＳＴＥＰ２２では、設定したモータを駆動すべくモータａを駆動するドライブ手段４ａの該当箇所に信号を出力する。
【００７８】
該当負荷は、ドライブ信号により動き、負荷電流がＤＣ電源１ａから供給され、負荷に流れるものと同等の電流が、プラスもしくはマイナスライン上の集合結線上に流れる。
【００７９】
ＳＴＥＰ２３では、電流検出手段３２ａにより、前述の電流が検出され、ＳＴＥＰ２４で、あらかじめ設定しておいた電流基準値と比較して、比較結果が、基準値よりも大きい場合、負荷に故障が発生していると判断し、ＳＴＥＰ２５で、異常と認識し、ＳＴＥＰ２６で表示を行う。
【００８０】
比較結果が、基準値よりも小さい場合、負荷に異常は無いと判断し、順次、次の負荷の状態を調べるため、モータｂを駆動する信号を出力する。
【００８１】
図６は、本実施の形態における電流検出手段の回路構成ブロック図の一例である。
【００８２】
図５において、ＳＴＥＰ２２で動かすモータへの駆動信号を出力する際に、該当負荷に応じた電流検出値を設定すべく、電流検出手段３２ａ内のスイッチをオンする信号を同時に出力させる。
【００８３】
例えば、ＳＴＥＰ２２で、駆動負荷をモータａとした場合は、モータａの許容最大電流値の２倍程度の検出値を設定すべく、ＳＴＥＰ３１で、スイッチ５６ａのみをオンさせる。
【００８４】
ＳＴＥＰ３２では、スイッチ４６ａをオンさせることにより、抵抗４４と抵抗４５ａの分圧が設定電圧となる。
【００８５】
順次、駆動する負荷に応じて、スイッチ４６ｂ、４６ｃと切り替え、負荷に応じた設定値を設定する。
【００８６】
電流検出手段３２ａからの信号は、制御手段２に入力されるとともに、制御手段２よりドライブ手段４ａを駆動すべく出力される信号との合成をとっても良い。
【００８７】
図６における４１ａ、ｂ、ｃは、電流検出手段３２ａからの比較結果と制御手段２より出力されるドライブ信号を合する回路であり、例えば、電流検出手段３２ａで異常が検出された場合は、即座にドライブ手段４ａへの駆動信号を停止させることができる。
【００８８】
すなわち、異常を検出した場合は、まず、ハード的信号の遮断を行い、その後、制御手段２においてソフト的信号の停止を行うこととなる。
【００８９】
以上のように、本実施の形態においては、複数の負荷で構成する群に接続される電源を一つとし、電源ラインの根元に電流検出手段を設けることとすることにより、複数の負荷に流れる電流を一箇所で検出することとなり、電流保護回路を安価に構成することができる。
【００９０】
また、電流検出手段の設定値を、駆動する負荷毎に、検出電流値を変更することとなり、複数の負荷を一つの電流保護回路で個別に監視することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、機器としての機能を動かすためのモータなど複数のＤＣ負荷故障状態を、販売が頻繁に行われていない間に、テスト駆動し、各負荷が正常に動作をしているかを自動で診断することができるので、複数のアクチュエータを並列接続して駆動する機械などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態１による自動販売機の回路構成ブロック図
【図２】同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャート
【図３】同実施の形態の自動販売機に使用する負荷の電圧−回転数特性図
【図４】本発明の実施の形態２による自動販売機の回路構成ブロック図
【図５】同実施の形態の自動販売機の動作を示すフローチャート
【図６】同実施の形態の自動販売機の電流検出手段の回路構成ブロック図
【図７】従来の自動販売機の回路構成ブロック図
【符号の説明】
【００９３】
２    制御手段
３    販売状況把握手段
４    ドライブ手段
５    ＤＣ負荷手段
６    負荷動作検出手段
１１  電源検出手段
２１  電源電圧抑制手段
３２  電流検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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